Middleware for ad hoc user task composition in heterogeneous environments considering user preferences

par Hamid Mukhtar

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Guy Bernard.

Soutenue le 16-11-2009

à Evry, Institut national des télécommunications , dans le cadre de École doctorale Sciences et Ingénierie (Evry ; 2008-2015) , en partenariat avec Université d'Évry-Val-d'Essonne (Université) , Département Informatique (laboratoire) et de Services répartis, Architectures, MOdélisation, Validation, Administration des Réseaux (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Intergiciel pour la composition des tâches utilisateurs dans les environnements pervasifs étant donné les préférences utilisateurs


  • Résumé

    En raison du grand succès des réseaux sans _l et des appareils portatifs, le paradigme de l'informatique pervasive est devenu une réalité. L'un des plus di_ciles objectifs à atteindre dans de tels environnements est de permettre à l'utilisateur d'exécuter une tâche en composant à la volée, les services et les ressources de l'environnement. Cela implique la correspondance et la sélection automatique de services à travers divers dispositifs de l'environnement pervasif. Les approches existantes considèrent souvent seulement les aspects fonctionnels des services et ne prennent pas en compte diff érents aspects non-fonctionnels tels que les préférences utilisateur, les capacités des dispositifs en termes matériels et logiciels, et l'hétérogénéité du réseau de ces dispositifs. Nous présentons une approche pour la sélection dynamique des composants et des dispositifs dans un environnement pervasif en considérant simultanément tous les aspects précédemment mentionnés. Premièrement, nous proposons une modélisation abstraite et concrète de l'application, des capacités des terminaux et des ressources, des préférences des utilisateurs, ainsi que la modélisation de la plate-forme réseau sous-jacente. Les capacit és des dispositifs sont représentées par notre extension du modèle CC/PP et les préférences des utilisateurs en utilisant notre extension du modèle CP-Net. Nous mod- élisons sous forme d'un graphe la tâche de l'utilisateur et des services réseau sous-jacent, ainsi que les exigences des services, des préférences utilisateur et les capacités des dispositifs. L'hétérogénéité des protocoles de communication est également considérée dans les graphes. Les aspects algorithmiques ont été traités en fournissant des algorithmes pour la correspondance entre les services et les composants, pour la projection des applications sur la plate-forme de composants existants et pour l'évaluation des préférences utilisateurs. Pour la description de la composition de l'application nous proposons un modèle SCA étendu. Partant d'une composition abstraite de services, nous arrivons à réaliser une composition concrète de l'application distribuée à travers les dispositifs existants. Si pendant l'exécution un nouveau meilleur dispositif apparaît, l'application est recomposée en tenant compte des nouveaux composants. Cela permet de réaliser la continuité de la session d'un dispositif vers un autre. Une mise en oeuvre d'un prototype et son évaluation sont également fournis.


  • Résumé

    Due to the large success of wireless networks and portable devices, the pervasive computing paradigm is becoming a reality. One of the most challenging objectives to be achieved in pervasive computing environments is to allow a user to perform a task by composing on the _y the environment's service and resource components. This involves automatic matching and selection of services across various devices in the pervasive environment. Existing approaches mostly consider only functional aspects for service and component matching and do not consider various non-functional aspects such as user preferences, device capabilities in terms of software and hardware, and network heterogeneity of devices. We present an approach for dynamic selection of components and devices in a pervasive environments considering all the aforementioned aspects simultaneously. First, we provide a modeling of abstract and concrete application, device capabilities and resources, user preferences as well as modeling of the underlying connected platform. Device capabilities are represented by our extended CC/PP model and user preferences using our extended CP-net model. We model both the user task and the underlying network services, along with service requirements, user preferences and device capabilities, as graphs. The heterogeneity of communication protocols is also considered in the graph. The algorithmic aspects have been treated by providing algorithms for service and component matching, application mapping on network platform and user preference evaluation. For description of application composition extended SCA model is used. Departing from an abstract composition, we arrive on achieving a concrete application composition which may be distributed across more than one device. If during the application execution a new, better device appears, the application is recomposed to replace the existing components by the newer ones. This also implies the continuity of session from one device to another. A prototype implementation and its evaluation are also provided.


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